專利名稱：具有旁路的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器，特別地，涉及具有集成旁路管的熱交換器。
背景技術(shù)：
具有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛一般在車(chē)輛的排氣系統(tǒng)中配備排氣冷卻器 或排氣元件，以允許在一定工作條件下冷卻和/或再循環(huán)排氣。該排氣
機(jī)進(jìn)氣口或排氣線中的其它部件的出口。 一般地，排氣元件包括在該 排氣元件的入口和出口之間延伸的排氣管，和通常平行于所述在排氣 元件的入口和出口之間的排氣管安裝的熱交換器。與排氣元件的入口 或出口連通的調(diào)節(jié)或流動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置引導(dǎo)排氣流動(dòng)通過(guò)排氣管或通過(guò)熱 交換器到出口。當(dāng)排氣被引導(dǎo)通過(guò)熱交換器時(shí)，排氣被冷卻且熱量通 常傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑。除了冷卻排氣外，這類熱傳遞在低溫條件下 是有利的，因?yàn)槠湓试S車(chē)輛中的冷卻系統(tǒng)快速達(dá)到最佳工作溫度，而 且被加熱的冷卻劑可用于預(yù)熱車(chē)輛的其它流體或區(qū)域。排氣元件可形 成為熱交換器和旁路封閉在共用殼體內(nèi)的"內(nèi)部旁路"系統(tǒng)，或形成為 熱交換器和旁路彼此獨(dú)立而沒(méi)有共用殼體的"外部旁路，，系統(tǒng)。
Rinckel的美國(guó)專利No.6，141，961公開(kāi)了 一種包括主排氣管和旁 路的排氣元件。在該實(shí)施例中，旁路由平行于主排氣管安裝并在該主 排氣管之外的熱交換器組成。該主排氣管由通過(guò)波紋管連接以為主排 氣管提供一些擴(kuò)張的兩個(gè)獨(dú)立管狀部分形成。用于關(guān)閉主排氣管和用 于調(diào)節(jié)設(shè)置用于氣體通過(guò)旁路的橫截面積的可移動(dòng)設(shè)備布置在排氣元 件的入口端。該可移動(dòng)設(shè)備容納在具有第一端和第二端的發(fā)散轉(zhuǎn)接器 內(nèi)，該第一端用于連接到排氣供給或入口上，該第二端用于與主排氣 管的入口和旁路的入口連接。.為了容納主排氣管和熱交換器或旁路部分的獨(dú)立的端部，轉(zhuǎn)接器包括有效地將轉(zhuǎn)接器的第二端劃分成兩個(gè)獨(dú) 立開(kāi)口的中央支撐件，兩個(gè)獨(dú)立開(kāi)口中的一個(gè)用于接收主排氣管的入 口端，另 一個(gè)用于接收旁路的入口端。該支撐件的橫截面通常為"發(fā)夾" 的形式，當(dāng)轉(zhuǎn)接器安裝到其端部上時(shí)，該"發(fā)夾"允許主排氣管和旁路 以其平行關(guān)系基本上夾緊在一起。會(huì)聚轉(zhuǎn)接器設(shè)置在主排氣管和旁路 的出口端，用于將排氣引導(dǎo)流向大氣中。
Rinckel的排氣元件的整體結(jié)構(gòu)稍微有些復(fù)雜，因?yàn)橹髋艢夤芎团?路通過(guò)具有相當(dāng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接器保持在一起。更具體地說(shuō)，如上所 述，發(fā)散轉(zhuǎn)接器形成有復(fù)雜的發(fā)夾式支撐件，該支撐件必須在排氣元 件能被(很可能通過(guò)釬焊)連接在一起之前設(shè)置在主排氣管和旁路的 端部上。部件的整個(gè)裝配相當(dāng)麻煩，并且很難實(shí)現(xiàn)在主排氣管和旁路 的端部與發(fā)夾支撐件之間的適當(dāng)?shù)拿芊饣蚪Y(jié)合，這可能影響排氣元件 的綜合性能并可能增加失效的可能性。
以Behr GmbH & Co.KG的名義的國(guó)際專利申請(qǐng)7>開(kāi) WO2005/111385公開(kāi)了 一種用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器，該熱交換器具有 用于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通過(guò)的第一細(xì)長(zhǎng)流動(dòng)通道和與該第一流動(dòng)通道 相鄰地布置的也用于排氣通過(guò)的第二流動(dòng)通道或旁路。第一和第二流 體通道容納在共用的殼體和端蓋或支架內(nèi)，該端蓋或支架裝配到殼體 的端部，將第一和第二流動(dòng)通道在其內(nèi)保持就位。因此，該熱交換器 可以被分類為內(nèi)部旁路系統(tǒng)類。通過(guò)與殼體連通的管路提供介質(zhì)，比 如冷卻劑，用于在第一流動(dòng)通道內(nèi)的排氣和該介質(zhì)之間的熱交換。具 有調(diào)整閥元件的閥門(mén)通道與第一和第二流體通道的入口端相通，用于 調(diào)節(jié)或調(diào)整流經(jīng)第一或第二流體通道的排氣的量。釆用內(nèi)部旁路布置， 很難將第二或旁路通道與第一流動(dòng)通道進(jìn)行絕熱，從而當(dāng)兩個(gè)通道通 常與介質(zhì)或冷卻劑接觸時(shí)，兩者之間不產(chǎn)生熱交換。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中， 一對(duì)外部端板密封地附連到多個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件的 橫向端壁部分上和設(shè)置成通常平行布置的旁路管的端部上，從而形成具有外部旁路的熱交換器，該外部旁路包括能以單一操作被釬焊在一 起的單個(gè)單元。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種熱交換器，該熱交換器包括多個(gè)堆疊的管 狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件限定穿過(guò)其的第一組流動(dòng)通道。該管狀構(gòu)件具 有位于其每一端的凸起部分。該凸起部分在其內(nèi)限定相應(yīng)的入口孔和 出口孔。每個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件的相應(yīng)的入口孔和出口孔連通以限定用 于第一流體流動(dòng)通過(guò)第一組流動(dòng)通道的入口歧管和出口歧管。該管狀 構(gòu)件具有在堆疊的管狀構(gòu)件中接合在一起的相對(duì)的周邊凸緣部分，以 在相鄰的管狀構(gòu)件之間限定用于第二流體流動(dòng)通過(guò)熱交換器的第二組 流動(dòng)通道。該管狀構(gòu)件還具有限定密封表面的橫向端壁部分。波紋狀 旁路管大致平行于所述多個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件設(shè)置。該波紋狀旁路管暴 露于外界空氣中并具有相對(duì)的端部，該相對(duì)的端部限定用于額外的第 二流體流動(dòng)通過(guò)其的開(kāi)口端。該熱交換器還包括一對(duì)分別地位于堆疊 的管狀構(gòu)件和波紋狀旁路管的端部的外部端板。每個(gè)端板具有限定用 于允許第二流體流過(guò)第二組流動(dòng)通道的第一開(kāi)口的周邊壁。該周邊壁 密封地附連到所述多個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件的橫向端壁部分上，并且每個(gè)
端板限定密封地附連到波紋狀旁路管的端部部分中的一個(gè)上的第二開(kāi) 口 。


現(xiàn)在參照附圖，以舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中 圖l是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖； 圖2是圖1所示熱交換器的側(cè)視圖3是沿圖2所示剖面線3-3的熱交換器的中心部分的剖視圖4是形成構(gòu)成附圖1-3所示的熱交換器的中心部分的板對(duì)或管 狀構(gòu)件的一部分的下板的內(nèi)視圖5是形成構(gòu)成熱交換器的中心部分的板對(duì)或管狀構(gòu)件的一部分 的上板的內(nèi)視圖6是圖4中圓6所示的下板的一角的放大透視圖；圖7是圖1所示的熱交換器的頂板的頂視圖8是圖7所示的頂板的下側(cè)的透視圖9是圖1所示熱交換器的底板的頂視圖10是圖9所示底板的下側(cè)的透視圖11是形成圖1所示熱交換器的旁路部分的旁路管的透視圖12是圖ll所示旁路管的側(cè)視圖13是圖11和12所示旁路管的頂視圖14是圖1所示熱交換器的端板的透視圖15是圖14所示端板的端視圖；以及
圖16是圖1所示熱交換器的右端視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的熱交換器10。 熱交換器10由中心部分12和旁路部分14組成。中心部分12由多個(gè) 堆疊的管狀構(gòu)件16形成，所述管狀構(gòu)件16限定通過(guò)其的用于第 一流 體(比如冷卻劑)流動(dòng)通過(guò)熱交換器10的第一組流動(dòng)通道18 (參見(jiàn) 圖3)。在相鄰的管狀構(gòu)件16之間限定有用于第二流體(比如排氣) 流動(dòng)通過(guò)熱交換器10的第二組流動(dòng)通道20。紊流器21可以位于第二 組流動(dòng)通道20內(nèi)以增強(qiáng)熱交換。雖然管狀構(gòu)件16可由單個(gè)管狀元件 形成，但是它們也可以由上板和下板22、 24形成，因此它們也可以被 稱為板對(duì)。管狀構(gòu)件16 (或板對(duì))在其每個(gè)端部處具有凸起部分26、 28 (參見(jiàn)圖4)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，凸起部分26、 28兩者均位于 管狀構(gòu)件16的縱軸線29的一側(cè)上。凸起部分26、 28具有相應(yīng)的入口 孔或出口孔30 (參見(jiàn)圖3),從而當(dāng)管狀構(gòu)件16堆疊在一起時(shí)，該入 口/出口孑L 30相通以限定入口歧管和出口歧管32、 34。中心部分12 的頂板36設(shè)置有用于流體流入和流出入口歧管和出口歧管32、 34的 入口接頭和出口接頭40、 42。底板38沒(méi)有形成在其內(nèi)的凸起部分或 入口/出口孔，因此封閉了入口/出口歧管32、 34。旁路部分14由基本 上平行于中心部分12的底板38定位的波紋狀旁路管44形成。旁路管44具有限定用于附加的第二流體流動(dòng)通過(guò)其的開(kāi)口端的端部部分46、 48。 一對(duì)外部端板50、 52將中心部分12和旁路部分14以它們的間隔 開(kāi)關(guān)系作為單個(gè)單元保持在一起。
當(dāng)管狀構(gòu)件16利用板對(duì)形成時(shí)，上板和下板22、 24在結(jié)構(gòu)上一 般相同。但是，當(dāng)組裝熱交換器10的中心部分12時(shí)，交替的板相對(duì) 于相鄰板倒置并旋轉(zhuǎn)180度。換句話說(shuō)，板面對(duì)面地放置，因此凸起 部分26、 28在每個(gè)板對(duì)中對(duì)準(zhǔn)。這一點(diǎn)在考慮到圖4和5時(shí)將能夠理 解，該圖4和5顯示了以蝴蝶形式打開(kāi)的上板和下板22、 24。
現(xiàn)在參考附圖3至5，每個(gè)板22、 24具有大致平面的中央部分54。 如上所述，凸起部分26、 28定位在板的縱軸線29的一側(cè)上，并延伸 稍微超出該大致平面的中央部分54的邊界一個(gè)距離d，從而使得板22、 24的一個(gè)邊緣呈輕微的C形輪廓。凸起部分26、 28從板22、 24的大 致平面的中央部分54向外突出一個(gè)等于第二組流動(dòng)通道20的一半高 度的距離。在圍繞凸起部分26、 28的板22、 24的周緣的周?chē)由斓?第一凸緣部分56、58形成在與大致平面的中央部分54和凸起部分26、 28兩者不同的平面內(nèi)。當(dāng)考慮到板對(duì)的上板22 (參見(jiàn)圖3)時(shí)，第一 凸緣部分56被視為相對(duì)于大致平面的中央部分54的凹陷；然而，當(dāng) 考慮到下板24時(shí)，第一凸緣部分58相對(duì)于板24的大致平面的中央部 分54升高。因此，當(dāng)板22、 24以其交替的面對(duì)面的關(guān)系堆疊時(shí)，第 一凸緣部分56、 58接觸從而將板22、 24的大致平面的中央部分54 間隔開(kāi)，并在板22、 24之間限定出第一組流動(dòng)通道18，如圖3所示。 形成在與凸起部分26、 28相同平面內(nèi)的第二凸緣部分60、 62沿板22、 24的縱向邊緣延伸并圍繞其拐角略微延伸。第二凸緣部分60、 62在 末端可以是可選擇的向外突出的舌片66，如圖6所示。在任何情況下， 凸緣部分60、 62的遠(yuǎn)端67將端板50、 52保持在它們之間以使得熱交 換器10稍微能自固定。側(cè)壁63分別在凸緣部分58、 62和56、 60之 間延伸。側(cè)壁63終止于端壁部分64，該端壁部分64封閉了第二組流 動(dòng)通道20的一'J、部分。當(dāng)板22、 24堆疊在一起時(shí)，并不是封閉第二 組流動(dòng)通道20的最小部分的端壁部分64，而是第二組流動(dòng)通道20具有開(kāi)口端，該開(kāi)口端用于流體流動(dòng)通過(guò)其。
再次參考圖3，當(dāng)考慮上板22時(shí)，第二凸緣部分60相對(duì)于大致 平面的中央部分54和第一凸緣部分56兩者升高，并且如上所述，該 第二凸緣部分60大致位于與凸起的凸起部分26、 28相同的平面內(nèi)。 然而，當(dāng)考慮下板24時(shí)，第二凸緣部分62被視為相對(duì)于大致平面的 中央部分54和第一凸緣部分58的凹陷。當(dāng)上板和下板22、 24以其面 對(duì)面的關(guān)系堆疊時(shí)，板對(duì)的上板22的第二凸緣部分60接觸相鄰板對(duì) 中的下板24的第二凸緣部分62,上板22的凸起部分26接觸相鄰板 對(duì)中的下板24的相應(yīng)的凸起部分26。相鄰板對(duì)中的相應(yīng)的凸起部分 26和第二凸緣部分60、 62之間的接觸用于間隔開(kāi)相鄰的板對(duì)，從而 限定在它們之間的第二組流動(dòng)通道20。板22、 24之間的接觸還提供 合適的連接或配合表面以保證當(dāng)板22 、 24接合在一起時(shí)它們具有足夠 的密封。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二組流動(dòng)通道20具有位于其內(nèi)的紊流器 21。該紊流器一般由拉制金屬網(wǎng)或任何其它合適的材料形成，以產(chǎn)生 起伏的流動(dòng)通道，該起伏的流動(dòng)通道在流動(dòng)中產(chǎn)生混合或紊流從而增 加熱交換。就第一組流動(dòng)通道18而言，上板和下板22、 24可以具有 形成在其大致平面的中央部分54內(nèi)的向內(nèi)設(shè)置的、間隔開(kāi)的配合凹窩 或突出部68。凹窩68用來(lái)在第一組流動(dòng)通道18內(nèi)產(chǎn)生流動(dòng)紊流或混 合以加強(qiáng)熱交換，并且特別是在熱交換器10的釬焊過(guò)程中還保持流動(dòng) 通道的高度并支撐平面部分54，以及增加熱交換器的強(qiáng)度。大致平面 的中央部分54還可以形成有從板22、 24的拐角周?chē)耐蛊鸩糠?6、 28開(kāi)始的向內(nèi)設(shè)置的肋70，以便將流體的流動(dòng)從入口歧管32(或34) 引導(dǎo)或?qū)蛑链笾缕矫娴闹醒氩糠?4,以及從大致平面的中央部分54 引導(dǎo)或?qū)蛑脸隹谄绻?4 (或32)。
入口歧管和出口歧管32、 34形成為管狀構(gòu)件16或板對(duì)并堆疊在 一起。當(dāng)管狀構(gòu)件16或板對(duì)堆疊在一起時(shí)凸起部分26、 28中的入口 孔或出口孔30對(duì)準(zhǔn)并相互接觸，從而在第一組流動(dòng)通道18之間建立 流體連通?？梢岳斫猓肟谄绻芎统隹谄绻?2、 34是可以互換的，所需要的是流體從歧管32或34中的一個(gè)通過(guò)第一組流動(dòng)通道18流動(dòng)至 另一個(gè)歧管32、 34。
頂板36(參見(jiàn)圖3、 7和8)用作最上面的板對(duì)的上板或熱交換器 10的中心部分12中的頂部管形構(gòu)件16，。頂板36具有與構(gòu)成中心12 的板22、24的大致平面的中央部分54相似的大致平面的中央部分72。 然而，頂板36形成有僅一個(gè)圍繞頂板36的周緣延伸的凸緣部分74， 以便當(dāng)頂板36與其相關(guān)聯(lián)的下板24堆疊一起從而在它們之間產(chǎn)生其 中一個(gè)流動(dòng)通道18時(shí)對(duì)應(yīng)于下板24的第一凸緣部分58 (參見(jiàn)圖3)。 相對(duì)的橫向端壁76(參見(jiàn)圖8)形成在頂板36的每個(gè)端部處，所述橫 向端壁76以相對(duì)于凸緣部分74基本上90度從該凸緣部分74向上延 伸。當(dāng)裝配中心部分12和旁路部分14時(shí)，該端壁76提供用于抵靠端 板50、 52的平坦表面，以下將作詳細(xì)說(shuō)明。同樣，頂板36沒(méi)有與中 心板22、 24中建立的凸起部分相同的凸起部分26、 28，而是裝備有 用于容納入口接頭和出口接頭40、 42的固定件78、 80。頂板36還可 以形成有如上所述與中心板22、 24相關(guān)的向內(nèi)設(shè)置的凹窩82和引導(dǎo) 肋84。
底板38(參見(jiàn)圖3、 9和10)用作最下面的板對(duì)的下板或底板或 者底部管形構(gòu)件16",且結(jié)構(gòu)與頂板36相似，其也具有大致平面的中 央部分86且僅具有圍繞板38的周緣延伸的第一凸緣部分88。當(dāng)?shù)谝?凸緣部分88與最下面的上板22的第一凸緣部分56堆疊在一起從而在 它們之間產(chǎn)生其中一個(gè)流動(dòng)通道18時(shí)，該第一凸緣部分88接觸該最 下面的上板22的第一凸緣部分56 (參見(jiàn)圖3)。但是，因?yàn)榈装?8 封閉入口歧管和出口歧管32、 34，所以底板38并不具有任何形成在 其內(nèi)的凸起部分26、 28。正如頂板36，相對(duì)的橫向端壁90(參見(jiàn)圖 10)形成在板38的每一端處。端壁90以相對(duì)于凸緣部分88基本上 90度向下延伸。當(dāng)裝配中心部分12和旁路部分14時(shí)，端壁90提供 用于抵靠端板50、 52的平坦表面，以下將作詳細(xì)說(shuō)明。底板38還可 以形成有如上所述與中心板22、 24相關(guān)的向內(nèi)設(shè)置的凹窩92和引導(dǎo) 肋94。現(xiàn)在參考附圖11至13，熱交換器10的旁路部分14由具有開(kāi)口 端或端部46、 48的波紋管44形成。波紋或肋96從管44的壁98向外 突出并為管提供撓度，從而該管能響應(yīng)于其在它的各種工作條件下所 經(jīng)歷的溫度變化而膨脹和收縮。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，波紋管44由液壓成 型形成，雖然也可采用任意合適的制造方法。
為了形成熱交換器10，中心部分12和旁路部分14被端板50、 52 相互大致平行地并間隔開(kāi)地保持，該端板50、 52分別位于堆疊的管狀 構(gòu)件16和旁路管44的端部，并因此在外部附連在中心部分12和旁路 部分14上。端板50、 52 (參見(jiàn)圖14和15 )由具有頂桿100、兩個(gè)側(cè) 桿102和底桿104的大致矩形框架構(gòu)成。橫桿106在每個(gè)端板50、 52 內(nèi)限定兩個(gè)分開(kāi)的開(kāi)口 108、 110，第一開(kāi)口 108比第二開(kāi)口 110大。 頂桿100、橫桿106和在它們之間的側(cè)桿102的部分形成密封地附連 在管狀構(gòu)件16的橫向端壁部分64和橫向端壁76和90上的周邊壁， 并且還限定第一開(kāi)口 106。橫桿106、底桿104和在它們之間的側(cè)桿 102的部分限定第二開(kāi)口 110。第一組側(cè)舌片112從頂桿100的端部橫 向突出超過(guò)側(cè)桿102。第二組側(cè)舌片114從側(cè)桿102橫向突出，基本 上平行于第一組側(cè)舌片112并與其間隔開(kāi)，該第二組側(cè)舌片114位于 橫桿106的略微上方。第一和第二組間隔開(kāi)的側(cè)舌片112、 114之間的 距離dl對(duì)應(yīng)于熱交換器10的中心部分12的高度(參見(jiàn)圖15和16)。 端板50、 52的寬度，或側(cè)桿102的最外邊緣之間的距離，對(duì)應(yīng)于構(gòu)成 中心部分12的管狀構(gòu)件16的端部處的凸緣遠(yuǎn)端67之間的距離。
頂板橫向端壁和底板橫向端壁76、90以及管形構(gòu)件的橫向端壁部 分64位于同一平面內(nèi)，并形成連續(xù)的周邊密封表面，該連續(xù)的周邊密 封表面以搭接結(jié)構(gòu)附連到端板的周邊壁上。
當(dāng)裝配熱交換器10時(shí)(參見(jiàn)圖16),端板50、 52的側(cè)桿102容 納在限定在突出的遠(yuǎn)端67之間的空間內(nèi)。頂桿IOO鄰接中心部分12 的頂板36的端壁76，第一組側(cè)舌片112坐落在從中心部分12延伸的 最上面的第二凸緣部分60、 62的端部上。第二組側(cè)舌片114定位在最 下面的第二凸緣部分60、 62的端部的下面，橫桿106鄰接底板38的端壁90。第二凸緣部分60、 62，或至少這些凸緣部分的突出舌片66, 由此通過(guò)側(cè)舌片112、 114保持在適當(dāng)位置，從而再次使得熱交換器 IO稍微地能自固定。因此，中心部分12被端板50、 52有效地保持在 兩組側(cè)舌片112、 114之間。但是，在熱交換器10被釬焊后，由于在 釬焊過(guò)程中端板50、 52和管狀構(gòu)件16之間的差異膨脹和收縮，側(cè)舌 片112、 114可能不能終止接觸第二凸緣部分60、 62或舌片66。
隨著端板50、 52就位，板50、 52內(nèi)的第一開(kāi)口 108允許流體流 過(guò)位于管狀構(gòu)件16之間的第二組流動(dòng)通道20。端板50、52的側(cè)桿102 和管狀構(gòu)件16的端壁部分64之間的表面接觸，以及頂桿100和頂板 36的端壁76之間的表面接觸，還有橫桿106和底板的端壁90之間的
間的良好的面對(duì)面結(jié)合或密封接合。
就熱交換器10的旁路部分14而言，端板50、 52內(nèi)的第二開(kāi)口 110的形狀形成為對(duì)應(yīng)于波紋狀旁路管44的端部46、 48的形狀，從 而當(dāng)旁路管44插入在第二開(kāi)口 110內(nèi)時(shí)在旁路管44的外壁98和端板 50、 52之間產(chǎn)生密配合。由橫桿106的寬度決定的兩個(gè)開(kāi)口 108、 110 之間的間距使得旁路管44與中心部分12的底板38適當(dāng)?shù)亻g隔開(kāi)，如 果需要的話。選定橫桿106的寬度以使旁路管44上的波紋96根據(jù)需 要或者接觸中心部分12的底板38或者與中心部分12的底板38間隔 開(kāi)。如果波紋96與底板38間隔開(kāi)，這將提供熱交換器10的兩個(gè)部件 12、 14之間的隔熱。如果波紋96接觸板38，這將提供用于中心部分 12的強(qiáng)度或支撐。如果波紋96中的一個(gè)或多個(gè)接觸底板38，則波紋 96或者必須牢固地釬焊到底板38上或者根本不釬焊到板38上，因?yàn)?如果釬焊接頭沒(méi)有堅(jiān)固到足以承受不同的熱膨脹，則旁路管44和中心 部分12之間的不同的熱膨脹可帶來(lái)問(wèn)題。可在釬焊處理過(guò)程中通過(guò)利 用合適的抗?jié)駝﹣?lái)防止將波紋96釬焊到底板38上。
雖然已參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員應(yīng)該理解到本發(fā)明不局限于所述的確切的實(shí)施例，而是可以 做出變型或修改，而不脫離在此公開(kāi)的本發(fā)明的范圍。比如，根據(jù)熱交換器的具體應(yīng)用，第一和第二組流動(dòng)通道18、 20的高度可以根據(jù)所 涉及流體的類型而變化。可以去除使得熱交換器自固定的側(cè)舌片112、 114和板的突出舌片66。中心板可以以其它方式被緊固以用于釬焊處 理。沒(méi)有由凹窩板對(duì)形成的管狀構(gòu)件16，板22、 24可以具有光滑的 中央平面部分54，其它熱交換加強(qiáng)設(shè)備，比如紊流器，可以用于第一 組流動(dòng)通道中。還有，凸起部分26、 28可定位在管狀構(gòu)件16內(nèi)的其 它位置。因此，可以理解本申請(qǐng)所公開(kāi)的熱交換器適合于各種應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，包括多個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件限定通過(guò)其的第一組流動(dòng)通道，所述管狀構(gòu)件具有位于其每一端的凸起部分，所述凸起部分限定相應(yīng)的入口孔和出口孔，所述堆疊的管狀構(gòu)件中的每一個(gè)的相應(yīng)的入口孔和出口孔連通以限定用于第一流體流動(dòng)通過(guò)第一組流動(dòng)通道的入口歧管和出口歧管，所述管狀構(gòu)件具有在所述堆疊的管狀構(gòu)件中接合在一起的相對(duì)的周邊凸緣部分，以在相鄰的管狀構(gòu)件之間限定用于第二流體流動(dòng)通過(guò)所述熱交換器的第二組流動(dòng)通道，所述管狀構(gòu)件具有限定密封表面的橫向端壁部分；波紋狀旁路管，所述波紋狀旁路管大致平行于所述多個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件設(shè)置，所述波紋狀旁路管暴露于外界空氣中并具有相對(duì)的端部部分，該相對(duì)的端部部分限定用于額外的第二流體流動(dòng)通過(guò)其的開(kāi)口端；一對(duì)外部端板，所述一對(duì)外部端板分別設(shè)置在所述堆疊的管狀構(gòu)件和所述波紋狀旁路管的端部，每個(gè)端板具有限定用于允許所述第二流體流過(guò)所述第二組流動(dòng)通道的第一開(kāi)口的周邊壁，所述周邊壁密封地附連到所述多個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件的所述橫向端壁部分上，每個(gè)端板限定密封地附連到所述波紋狀旁路管的端部部分中的一個(gè)上的第二開(kāi)口。
2. 如權(quán)利要求l所述的熱交換器，其中，所述旁路管的相對(duì)的端 部位于所述端板的第二開(kāi)口內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中，所述凸起部分位于所述 管狀構(gòu)件的縱軸線的一側(cè)上。
4. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)堆疊的管狀構(gòu) 件形成有多個(gè)間隔開(kāi)的、向內(nèi)設(shè)置的凹窩。
5. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)堆疊的管狀構(gòu) 件具有向內(nèi)設(shè)置的肋，用于引導(dǎo)所述第 一流體從所述入口孔通過(guò)所述第一組流體通道流動(dòng)至所述出口孔。
6. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述橫向端壁部分封閉 所述第二組流動(dòng)通道的一部分，所述端板的周邊壁與所述管狀構(gòu)件的 所述端壁部分交疊以形成搭接。
7. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，還包括位于限定在所述相鄰的 管狀構(gòu)件之間的第二組流動(dòng)通道內(nèi)的紊流器。
8. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述管狀構(gòu)件的端部具 有從其上向外延伸的間隔開(kāi)的突出的舌片，所述端板容納在所述舌片 之間。
9. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述管狀構(gòu)件由細(xì)長(zhǎng)的 板對(duì)形成。
10. 如權(quán)利要求9所述的熱交換器，其中，每個(gè)板包括 大致平面的中央部分，所述凸起部分位于所述板的縱軸線的一側(cè)上并延伸略微地超過(guò)所述大致平面的中央部分的邊界，所述凸起部分 位于與所述中央平面部分不同的平面內(nèi)；第一凸緣部分，該第一凸緣部分圍繞所述板的周緣形成，從該板 的邊緣向內(nèi)設(shè)置，所述第一凸緣部分位于與所述中央平面部分和所述 凸起部分不同的平面內(nèi)；第二凸緣部分，該第二凸緣部分沿所述板的縱向邊緣形成，所述 第二凸緣部分位于與所述凸起部分相同的平面內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求10所述的熱交換器，其中，每個(gè)板倒置并相對(duì)于 相鄰板旋轉(zhuǎn)180度以形成板對(duì)。
12. 如權(quán)利要求IO所述的熱交換器，其中，所述大致平面的中央 部分包括間隔開(kāi)的向內(nèi)設(shè)置的凹窩。
13. 如權(quán)利要求IO所述的熱交換器，其中，所述大致平面的中央 部分包括向內(nèi)設(shè)置的引導(dǎo)肋，用于引導(dǎo)所述第 一流體從所述入口孔在 縱向上通過(guò)所述第一組流體通道流動(dòng)至所述出口孔。
14. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述旁路管與所述堆 疊的管狀構(gòu)件間隔開(kāi)。
15. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述旁路管波紋中的 至少一個(gè)與所述堆疊的管狀構(gòu)件接觸。
16. 如權(quán)利要求15所述的熱交換器，其中，所述至少一個(gè)波紋被 釬焊到所述堆疊的管狀構(gòu)件上。
17. 如權(quán)利要求15所述的熱交換器，其中，所述至少一個(gè)波紋不 被釬焊到所述堆疊的管狀構(gòu)件上。
18. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)堆疊的管狀 構(gòu)件包括頂部管狀構(gòu)件和底部管狀構(gòu)件，所述頂部管狀構(gòu)件和底部管 狀構(gòu)件分別包括頂板和底板，所述頂板和底板包括與所述管形構(gòu)件的 橫向端壁部分位于相同平面內(nèi)的相對(duì)的橫向端壁，所述端壁分別密封 地附連到端板的周邊壁上。
19. 如權(quán)利要求18所述的熱交換器，其中，所述頂部和底部板橫 向端壁以及所述管形構(gòu)件的橫向端壁部分形成連續(xù)的周邊密封表面， 該周邊密封表面以搭接結(jié)構(gòu)附連到所述端板的周邊壁上。
20. 如權(quán)利要求IO所述的熱交換器，其中，所述外部端板具有以 定距間隔開(kāi)的橫向突出的側(cè)舌片，所述管狀構(gòu)件的所述第二凸緣部分 由所述側(cè)舌片保持就位。
全文摘要
一種由中心部分形成的具有外部旁路的熱交換器，該中心部分包括多個(gè)堆疊的管狀構(gòu)件和基本上平行于該中心部分定位的波紋旁路管。第一組流動(dòng)通道限定在管狀構(gòu)件內(nèi)，用于第一流體流動(dòng)通過(guò)其，當(dāng)管狀構(gòu)件堆疊在一起以形成中心部分時(shí)，在相鄰的管狀構(gòu)件之間限定出第二組流動(dòng)通道。一對(duì)外部端板密封地附連到該堆疊的管狀構(gòu)件的橫向端壁部分上和旁路管的端部上，從而形成具有外部旁路的熱交換器，該外部旁路包括能以單一操作被釬焊或接合在一起的單個(gè)單元。
文檔編號(hào)F28F9/02GK101568790SQ200780047967
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者H·帕朗雄 申請(qǐng)人:達(dá)納加拿大公司